CN106442005A - 一种分层液体抽取设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分层液体抽取设备，包括抽取装置和浮球装置，抽取装置与浮球装置连接且位于浮球装置上部，目标液体的密度<浮球装置的密度<相邻下层液体的密度，浮球装置漂浮在目标液体与相邻下层液体的交界处，抽取口位于抽取装置或浮球装置上，抽取口用于抽取目标液体,本发明结构简单，可以适应各种工作场合，也可以通过改变零件的材料来适应各种工作温度，各个部件均为常见的零件易于加工，各个部件之间均设置为通用接口，这样既方便组合装机，又方便拆卸和运输。

Description

一种分层液体抽取设备
技术领域
本发明涉及一种分层液体抽取设备，属于液体抽取设备领域。
背景技术
在生产制造和科学实验中，有些液体经过一段时间或技术处理后，其成分或浓度在高度方向上会分层，此时通常需要在液体液面以下不同深度处抽取液体得到产品或样本，以供生产过程分析和科学实验之用。分层液体抽取设备与方法是一种对含有至少两种比重不同、互不相溶并且混合在一起的混合液体进行抽取的设备与方法。通过这种分层液体抽取设备与方法可以有效地抽取到所需的液体样本。在冶金化工业、汽车工业、污水处理工业等领域均会用到分层液体抽取设备与方法。目前虽然有可以在液面下不同部位取样的器具，但其存在不耐高温、结构复杂、不易加工制造、使用操作不便、取样繁琐等诸多弊端。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种分层液体抽取设备，可以适应多种工作环境与温度，结构简单、拆装方便的分层液体抽取设备与方法。
本发明采用的技术方案是：一种分层液体抽取设备，其特征在于：包括抽取装置和浮球装置，抽取装置与浮球装置连接且位于浮球装置上部，目标液体的密度<浮球装置的密度<相邻下层液体的密度，浮球装置漂浮在目标液体与相邻下层液体的交界处，抽取口位于抽取装置或浮球装置上，目标液体从抽取口进入抽取装置。
优选地，所述的抽取装置可以自由伸缩，抽取装置的自由收缩可以使浮球装置调节所处的位置，不会产生卡死状况，保证了浮球5的灵敏度。
作为一种优选的结构，所述的抽取装置包括真空管道1、螺纹杆2、均布杆套3、喇叭口4、浮球5，所述的浮球装置包括浮球5，浮球5的密度介于目标液体与相邻的下层液体之间，喇叭口4位于真空管道1下端用于抽取目标液体，均布杆套3固定在真空管道1的外壁上且位于喇叭口4上方，均布杆套3上设有杆套孔，喇叭口4外壁上均匀设有支撑杆，支撑杆上设有与杆套孔对应的通孔，浮球5包括直径大于真空管道1浮球圆盘、位于浮球圆盘下端的锥形凸起、位于浮球圆盘上端中心与喇叭口4对应的锥台，浮球圆盘的圆周上设有与杆套孔对应的圆盘孔，螺纹杆2依次穿过杆套孔、通孔、圆盘孔，螺纹杆2的下部固定在浮球圆盘上。
所述螺纹杆2有相同的三个，沿真空管道1呈120度均布，螺纹杆2的底部设有螺纹，螺纹杆2的底部通过上下两个螺帽6固定在浮球圆盘上。
所述的杆套孔、通孔、圆盘孔的直径均大于螺纹杆2的直径。
作为另一种优选的结构，所述的抽取装置包括组合套管7、组合伸缩管8、四向支撑块9，所述的浮球装置包括浮球杆Ⅰ10、浮球杆Ⅱ11、浮球杆Ⅲ12、浮球杆Ⅳ13，组合套管7位于组合伸缩管8上方且组合套管7的内径大于组合伸缩管8的外径，四向支撑块9固定在组合伸缩管8下端，组合伸缩管8下部侧面高于四向支撑块9处设有抽取口，抽取口抽取目标液体，浮球杆Ⅰ10、浮球杆Ⅱ11、浮球杆Ⅲ12、浮球杆Ⅳ13分别固定在四向支撑块9的四个方向上且其密度介于目标液体与相邻的下层液体之间。
所述的组合伸缩管8底部设有螺纹，四向支撑块9上部中间设有与组合伸缩管8底部螺纹配合的螺纹孔。
所述浮球杆Ⅰ10、浮球杆Ⅱ11、浮球杆Ⅲ12、浮球杆Ⅳ13分别由浮球与支撑杆组成，四向支撑块9底部四面各开有一个方槽，槽内部有一支撑横轴，支撑杆一侧开有比撑横轴半径大的孔，支撑杆通过孔安装在撑横轴上。
作为第三种优选的结构，所述的抽取装置包括管道14，软管Ⅰ15，所述的浮球装置包括柱形浮球Ⅰ16，柱形浮球Ⅰ16沿圆形底面中心开有通孔，软管Ⅰ15一端与管道14相接，另一端接到柱形浮球Ⅰ16上部的通孔处，柱形浮球Ⅰ16的密度介于目标液体与相邻的下层液体之间，柱形浮球Ⅰ16下部的通孔抽取目标液体。
还包括软管Ⅱ17、柱形浮球Ⅱ18，柱形浮球Ⅱ18沿圆形底面中心开有通孔，软管Ⅱ17一端与柱形浮球Ⅰ16的通孔相接，另一端接到柱形浮球Ⅱ18上部的通孔处，柱形浮球Ⅱ18的密度介于目标液体与相邻的下层液体之间，柱形浮球Ⅱ18下部的通孔抽取目标液体。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，可以适应各种工作场合，也可以通过改变零件的材料来适应各种工作温度，各个部件均为常见的零件易于加工，各个部件之间均设置为通用接口，这样既方便组合装机，又方便拆卸和运输。
附图说明
图1为本发明一种结构的整体示意图。
图2为图1的爆炸图；
图3为图1中喇叭口4闭合状态的示意图；
图4为本发明另一种结构的整体示意图。
图5为图4中四向支撑块3与四个浮球杆配合的结构示意图；
图6为图4中四向支撑块3局部结构示意图；
图7为本发明第三种结构的整体示意图；
图中各标号：1-真空管道，2-螺纹杆，3-均布杆套，4-喇叭口，5-浮球，6-螺帽，7-组合套管、8-组合伸缩管、9-四向支撑块、10-浮球杆Ⅰ、11-浮球杆Ⅱ、12-浮球杆Ⅲ、13-浮球杆Ⅳ、14-管道，15-软管Ⅰ，16-柱形浮球Ⅰ，17-软管Ⅱ，18-柱形浮球Ⅱ。
具体实施方式：
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1-3所示，所述的抽取装置包括真空管道1、螺纹杆2、均布杆套3、喇叭口4、浮球5，所述的浮球装置包括浮球5，浮球5的密度介于目标液体与相邻的下层液体之间，喇叭口4位于真空管道1下端用于抽取目标液体，均布杆套3固定在真空管道1的外壁上且位于喇叭口4上方，均布杆套3上设有杆套孔，喇叭口4外壁上均匀设有支撑杆，支撑杆上设有与杆套孔对应的通孔，浮球5包括直径大于真空管道1浮球圆盘、位于浮球圆盘下端的锥形凸起、位于浮球圆盘上端中心与喇叭口4对应的锥台，浮球圆盘的圆周上设有与杆套孔对应的圆盘孔，螺纹杆2依次穿过杆套孔、通孔、圆盘孔，螺纹杆2的下部固定在浮球圆盘上。
所述螺纹杆2有相同的三个，沿真空管道1呈120度均布，螺纹杆2的底部设有螺纹，螺纹杆2的底部通过上下螺帽6固定在浮球圆盘上，本实施例中所述螺帽6有相同的6个，能够与螺纹杆2配合，用于固定螺纹杆2。
所述的杆套孔、通孔、圆盘孔的直径均大于螺纹杆2的直径，保证螺纹杆2与杆套孔、通孔、圆盘孔的松配合，不会产生卡死状况，保证了浮球5的灵敏度。
所述浮球5上面的锥台可以与喇叭口4实现配合，进行面接触，保证了杂质液体不会被抽取到真空管道1中；浮球圆盘的直径大于真空管道1的直径使得目标液体只能从侧面进入真空管道1，可以避免杂质液体被吸入。浮球5下面的锥形凸起是为保证浮球5更好的浸入液体里。整个浮球5的密度要求介于目标液体与相邻的下层液体之间，即，保证浮球5能够漂浮在目标液体与相邻的下层液体的交界处。
本实施例的分层液体抽取设备紧凑简单，可以保证较好的气密封，可以用于真空工作环境。
本实施例的工作原理为：
1、当喇叭口4位于目标液层时：
将整个装置装配起来，置于分层液体中，根据目标液体的大致位置将真空管道1伸入，由于，所以当喇叭口4位于目标液层的时候，喇叭口4此时是开口，目标液体可以进入真空管道1，如图1所示；
2、当喇叭口4超过目标液层时：
将整个装置装配起来，置于分层液体中，根据目标液体的大致位置将真空管道1伸入，如果真空管道由于，当喇叭口4超过目标液层的时候，浮球5受到向上的浮力将喇叭口4闭合，避免了其他液体进入真空管道1，如图3所示。
实施例2：
如图4-6所示，所述的抽取装置包括组合套管7、组合伸缩管8、四向支撑块9，所述的浮球装置包括浮球杆Ⅰ10、浮球杆Ⅱ11、浮球杆Ⅲ12、浮球杆Ⅳ13，组合套管7位于组合伸缩管8上方且组合套管7的内径大于组合伸缩管8的外径，四向支撑块9固定在组合伸缩管8下端，组合伸缩管8下部侧面高于四向支撑块9处设有抽取口，抽取口抽取目标液体，浮球杆Ⅰ10、浮球杆Ⅱ11、浮球杆Ⅲ12、浮球杆Ⅳ13分别固定在四向支撑块9的四个方向上且其密度介于目标液体与相邻的下层液体之间。
所述的组合伸缩管8底部设有螺纹，四向支撑块9上部中间设有与组合伸缩管8底部螺纹配合的螺纹孔。
所述浮球杆Ⅰ10、浮球杆Ⅱ11、浮球杆Ⅲ12、浮球杆Ⅳ13分别由浮球与支撑杆组成，四向支撑块9底部四面各开有一个方槽，槽内部有一支撑横轴，支撑杆一侧开有比撑横轴半径大的孔，支撑杆通过孔安装在撑横轴上，此结构可以保证浮球杆的灵敏度。
其中，组合套管7与组合伸缩管8之间、四向支撑块9与四个浮球杆之间的配合都为松配合，不会产生卡死状况，保证了浮球的灵敏度；组合伸缩管8上的开孔在侧面，保证了杂质液体不会进入管道内；四个浮球杆可以向下收起，可以节省空间。
本实施例的工作原理为：
将整个装置装配起来，置于分层液体中，根据目标液体的大致位置将组合套管7伸入液下，由于 ，组合伸缩管8由于四个浮球杆的浮力作用进行伸缩，最终将组合伸缩管8上的抽取口孔停留在目标液体层，此时即可抽取目标液体。
实施例3：
如图7所示，所述的抽取装置包括管道14，软管Ⅰ15，所述的浮球装置包括柱形浮球Ⅰ16，柱形浮球Ⅰ16沿圆形底面中心开有通孔，软管Ⅰ15一端与管道14相接，另一端接到柱形浮球Ⅰ16上部的通孔处，柱形浮球Ⅰ16的密度介于目标液体与相邻的下层液体之间，柱形浮球Ⅰ16下部的通孔抽取目标液体。
优选地,还包括软管Ⅱ17、柱形浮球Ⅱ18，柱形浮球Ⅱ18沿圆形底面中心开有通孔，软管Ⅱ17一端与柱形浮球Ⅰ16的通孔相接，另一端接到柱形浮球Ⅱ18上部的通孔处，柱形浮球Ⅱ18的密度介于目标液体与相邻的下层液体之间，柱形浮球Ⅱ18下部的通孔抽取目标液体。
其中，软管与柱形浮球的组合数不仅仅局限于两个，这样组合的好处是可以克服单根软管的弯曲度局限，从而保证了柱形浮球的灵敏度。此外，该分层液体抽取装置紧凑简单，可以保证较好的气密封，可以用于真空工作环境。
本实施例的工作原理为：
将管道14，软管Ⅰ15、柱形浮球Ⅰ16、软管Ⅱ17、柱形浮球Ⅱ18从上至下依次组装起来，根据抽取深度选择合适长度的软管，根据工作温度选择合适材质的软管，置于分层液体中，根据目标液体的大致位置将管道14伸入到合适位置，由于，两个柱形浮球受到浮力使软管Ⅰ15与软管Ⅱ17弯曲，等软管Ⅰ15与软管Ⅱ17稳定后，柱形浮球Ⅱ18下部的通孔停在目标液体层，此时就可以抽取目标液体。

Claims (10)

1.一种分层液体抽取设备，其特征在于：包括抽取装置和浮球装置，抽取装置与浮球装置连接且位于浮球装置上部，目标液体的密度<浮球装置的密度<相邻下层液体的密度，浮球装置漂浮在目标液体与相邻下层液体的交界处，抽取口位于抽取装置或浮球装置上，抽取口用于抽取目标液体。
2.根据权利要求1所述的分层液体抽取设备，其特征在于：所述的抽取装置可以自由伸缩。
3.根据权利要求1所述的分层液体抽取设备，其特征在于：所述的抽取装置包括真空管道（1）、螺纹杆（2）、均布杆套（3）、喇叭口（4）、浮球（5），所述的浮球装置包括浮球（5），浮球（5）的密度介于目标液体与相邻的下层液体之间，喇叭口（4）位于真空管道（1）下端用于抽取目标液体，均布杆套（3）固定在真空管道（1）的外壁上且位于喇叭口（4）上方，均布杆套（3）上设有杆套孔，喇叭口（4）外壁上均匀设有支撑杆，支撑杆上设有与杆套孔对应的通孔，浮球（5）包括直径大于真空管道（1）浮球圆盘、位于浮球圆盘下端的锥形凸起、位于浮球圆盘上端中心与喇叭口（4）对应的锥台，浮球圆盘的圆周上设有与杆套孔对应的圆盘孔，螺纹杆（2）依次穿过杆套孔、通孔、圆盘孔，螺纹杆（2）的下部固定在浮球圆盘上。
4.根据权利要求3所述的分层液体抽取设备，其特征在于：所述螺纹杆（2）有相同的三个，沿真空管道（1）呈120度均布，螺纹杆（2）的底部设有螺纹，螺纹杆（2）的底部通过上下螺帽（6）固定在浮球圆盘上。
5.根据权利要求3所述的分层液体抽取设备与方法，其特征在于：所述的杆套孔、通孔、圆盘孔的直径均大于螺纹杆（2）的直径。
6.根据权利要求1所述的分层液体抽取设备，其特征在于：所述的抽取装置包括组合套管(7)、组合伸缩管(8)、四向支撑块(9)，所述的浮球装置包括浮球杆Ⅰ(10)、浮球杆Ⅱ(11)、浮球杆Ⅲ(12)、浮球杆Ⅳ(13)，组合套管(7)位于组合伸缩管(8)上方且组合套管(7)的内径大于组合伸缩管(8)的外径，四向支撑块(9)固定在组合伸缩管(8)下端，组合伸缩管(8)下部侧面高于四向支撑块(9)处设有抽取口，抽取口抽取目标液体，浮球杆Ⅰ(10)、浮球杆Ⅱ(11)、浮球杆Ⅲ(12)、浮球杆Ⅳ(13)分别固定在四向支撑块(9)的四个方向上且其密度介于目标液体与相邻的下层液体之间。
7.根据权利要求6所述的分层液体抽取设备，其特征在于：所述的组合伸缩管(8)底部设有螺纹，四向支撑块(9)上部中间设有与组合伸缩管(8)底部螺纹配合的螺纹孔。
8.根据权利要求6所述的分层液体抽取设备，其特征在于：所述浮球杆Ⅰ(10)、浮球杆Ⅱ(11)、浮球杆Ⅲ(12)、浮球杆Ⅳ(13)分别由浮球与支撑杆组成，四向支撑块(9)底部四面各开有一个方槽，槽内部有一支撑横轴，支撑杆一侧开有比撑横轴半径大的孔，支撑杆通过孔安装在撑横轴上。
9.根据权利要求1所述的分层液体抽取设备，其特征在于：所述的抽取装置包括管道（14），软管Ⅰ（15），所述的浮球装置包括柱形浮球Ⅰ（16），柱形浮球Ⅰ（16）沿圆形底面中心开有通孔，软管Ⅰ（15）一端与管道（14）相接，另一端接到柱形浮球Ⅰ（16）上部的通孔处，柱形浮球Ⅰ（16）的密度介于目标液体与相邻的下层液体之间，柱形浮球Ⅰ（16）下部的通孔抽取目标液体。
10.根据权利要求9所述的分层液体抽取设备，其特征在于：还包括软管Ⅱ（17）、柱形浮球Ⅱ（18），柱形浮球Ⅱ（18）沿圆形底面中心开有通孔，软管Ⅱ（17）一端与柱形浮球Ⅰ（16）的通孔相接，另一端接到柱形浮球Ⅱ（18）上部的通孔处，柱形浮球Ⅱ（18）的密度介于目标液体与相邻的下层液体之间，柱形浮球Ⅱ（18）下部的通孔抽取目标液体。
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